字学镜像计划-iOS本地数据存储（大纲）

easycodesniper
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数据存储

要将对象存储在文件、沙盒等，首先第一步是将其转换成二进制数据，这一步也叫序列化。相反，将二进制数据转换成对象，则称为反序列化。其次是考虑二进制数据的保存和读取。

沙盒目录

iOS系统为每个App分配了独立的目录，App只能对自己对目录进行操作，这个目录所在被称为沙盒。

  • Sandbox

    • Bundle Container

      • myApp.app

    • Data Container

      • Documents

      Documents目录用于保存App的数据，包括App运行时需要的各类文件以及用户的数据等。Documents文件夹虎仔连接iTunes时选择备份。通常Documents用于存放可以对外的文件。

      • Library

      Library目录用来保存不对外的数据，但同样会收到iTunes但备份（Library/Caches目录除外，原因就是里面只放Caches）。Library/Caches目录通常用于放置运行时产生但临时文件以及缓存文件，空间不足时可能会被系统清除。而Library/Preferences目录通常用于保存用户但设置等信息，比如我们常用但NSUserDefaults类就会以plist但方式保存在目录中。

      • Tmp

      tmp目录用来保存不重要的临时文件，在系统重启后会被晴空，同样也不会被iTunes备份。

    • iCloud Container

      ……

访问沙盒目录

//获取沙盒根目录路径
NSString *homeDir = NSHomeDirectory();
//获取Documents目录路径
NSString *docDir = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory,NSUserDomainMask,YES)firstObject];
//获取Library的目录途径
NSString *libDir = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSLibraryDirectory,NSUserDomainMask,YES)lastObject];
//获取cache目录途径
NSString *cachesDir
[NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSCachesDirectory,NSUserDomainMask,YES)firstObject];
//获取tmp目录路径
NSString *tmpDir = NSTemporaryDirectory();

  • NSFileManager

    系统提供了NSFileManager类给开发者读取沙盒目录中的文件。NSFileManager是单例，通过defaultManager方法可以获取:

    NSFileManager *fileManager = [NSFileManager defaultManager]; 更详细的API可以自行查看NSFileManager.h文件

  • NSBundle

    在用NSFileManager去读取文件的时候需要提供文件路径，但是有时我们并不知道资源被放置在哪个目录，此时可以用到NSBundle。 在XCode编译运行的时候，会把XCode内的图片、xib、音频等都拷贝到.app文件中。 NSBundle就是系统提供，用来读取这些资源的类（应用目录）。

NSBundle *mainBundle = [NSBundle mainBundle];

这样我们就拿到我们的mainBundle，通过mainBundle我们可以查找对应的资源：

NSString *path = [mainBundle pathForImageResource:@"some_pic_name"];//查找图片地址

也可以通过mainBundle直接加载xib:

[[NSBundle mainBundle]loadNibNamed:@"SSProgressView" owner:self options:nil];

  • NSUserDefault

iOS系统提供的持久化存储数据的类，该方法是多线程安全的单例，在沙盒中的存储是用plist进行保存。如果是NSString、NSNubmber、NSData等基础类型可以直接存储在NSUserDefault，如果是自定义对象则需要实现NSCoding进行对象的序列化和反序列化。

比如说存储一个integer数据：
[[NSUserDefaults standardUserDefaults] setinteger:1234 forKey:@"key_for_test"];

读取存储的数据：
[[NSUserDefaults standardUserDefaults] integerForKey:@"key_for_test"];

NSUserDefault会由系统自动将数据写入plist中，iOS的老版本也可以调用sychronize方法手动同步，避免写入数据后系统还没将其写入plist而用户退出应用（最新的iOS版本已经不需要）。 实际开发中，由于NSUserDefault的性能较差并且同步也不及时，多用第三方库MMKV来取代NSUserDefault，但是因为某些系统库仍会读取NSUserDefault上的值，NSUserDefault在工程中仍占有一席之地。

思考题

  1. 我们工程中的图片资源是不是放在沙盒中呢？

    • 不，是应用目录。

  2. 通过CocoaPods安装的Pod库，要如何读取其资源？ 需要通过pod库的名字加载指定的bundle

NSString *path = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"BDReader" ofType:@"bundle"];
NSBundle *podBundle = [NSBundle bundleWithPath:path];

SQLite

SQLite3是一款轻型的关系型数据库，在移动端中广泛应用。
SQLite3基于C语言实现， OC可以直接兼容， iOS系统也自带了SQLite3，提供的方法是直接操作数据库。

sqlite3的原生语言是C语言，接口的调用与OC风格不太一样，感觉较为复杂。

FMDB

FMDB对SQLite数据库进行封装，开放OC的接口便于开发者接入，是很普遍使用的iOS第三方数据库，也可以使用pod接入。

三个核心类

  1. FMDatabase：表示一个SQLite数据库，用于执行sql语句；
  2. FMResultSet：FMDatabase执行查询得到的结果集；
  3. FMDatabaseQueue:多线程用的查询或更新队列;

FMDB的使用

FMDatabase *db = [FMDatabase databaseWithPath:path];//create db
[db open];//open

NSString *createSqlStr = @"create table if not exists test_table_name(id integer primary key autoincrement,test_name_key char)";//create table
[db executeUpdate:createSqlStr];
//insert table
NSString *insertSqlStr = @"insert into test_table_name(test_name_key) values('anymore)";
[db executeUpdate:insertSqlStr];

sql还可以使用？参数，然后再执行时填写具体的值；查询也很方便，可以结合FMDatabaseQueue。 FMDatabaseQueue是使所有操作都在同一个队列进行，避免多线程操作数据库，引起数据异常。

具体使用方法请查阅官方文档

CoreData

如果不想使用第三方库,也可以使用iOS系统提供的CoreData框架。
CoreData的接口更加简化，部分可视化操作，对象代码自动生成等。

CoreData的操作过程中完全没有c语言的风格，也没有sql语句。

具体使用方法请查阅官方文档

配合前面所学的知识，我们从沙盒可以导出项目中实际使用的数据库，比如说找到Tracker用的db。用SQLPro for SQlite打开，就可以看到里面的具体信息。

Keychain

>从上文我们可以知道，保存在沙盒目录的数据也是不安全的，用户可能会导出沙盒数据进行分析。有没有什么保存方式是更安全的呢？

iOS给出的答案是keychain。 keychain是iOS提供给App存储敏感和安全相关数据用的工具。keychain同样会被itunes备份，即使app重装仍能读取到上次保存的结果。为了保证数据安全，keychain内的数据都是经过加密的。 使用方法：

  1. 打开keychain的开关；
  2. import<Security/Security.h>;
  3. 使用API;
//SELECT
OSStatus SecItemCopyMatching(CFDictionaryRef query, CFTypeRef *result);
//ADD
OSStatus SecItemAdd(CFDictionaryRef attributes, CFTypeRef *result);
//UPDATE
OSStatus SecItemUpdate(CFDictionaryRef query,CFDictionaryRef attributesToUpdate);
//DELETE
OSStatus SecItemDelete(CFDictionaryRef query);

这些api非常不友好，苹果官方提供了一些demo；第三方开发者也有人尝试去封装这些接口，我们以KeychainWrapper为例，来看封装后跟简单的接口：

- (void)savePassword:(NSString *)password;
- (BOOL)deleteItem;
- (NSString *)readPassword;

比之前更加贴近OC的语法。 具体的使用样例：

KeychainWrapper *wrapper = [[KeychainWrapper alloc] initWithService:kKeychainService account:self.account accessGroup:kKeychainAccessGroup];
NSString *saveStr = [wrapper readPassword];
if(!saveStr){
	[wrapper savePassword:@"test_password"];
}
NSLog(@"saveStr:%@", saveStr);

只要保存在keychain中，即使应用卸载重装，仍旧能读取到该值。

对象的序列化

前面介绍了各种存储的工具，那么如何把运行中的对象序列化成第三方库呢？ 有的开发者会使用系统提供的NSCoding协议手动添加字段，有的开发者会使用Runtime自动实现NSCoding，有的开发者会使用成熟的第三方库（例如YYModel）。

  • NSCoding NSCoding是系统提供的序列化协议，在对象转换为二进制的时候，会通过NSCoding的方法回调开发者。
  • YYModel 随着iOS社区的发展，又一个序列化的第三方库脱颖而出，那就是YYModel。
    1. 利用iOS的Runtime特点，无需继承
    2. 安全转换数据类型，常见Crash都进行了保护
    3. 扩展性强，提供多种容器扩展 YYModel可以使用CocoaPod安装，使用时现在SSUser.h添加YYModel的协议声明； 将字典转换为对象：
    NSDictionary *dic = @{
					@"gender":@0,
                    @"userName":@"test_name",
                    };
SSUser *user = [SSUser modelWithDictionary:dic];
    YYModel还提供丰富的特性，比如自定义属性名映射、容易类型转换、自定义类的数据映射。

总结

iOS的本地数据存储，其实就是内存数据的序列化和反序列化。

通常我们的数据都会保存在沙盒目录中，读取的时候可以直接指定路径，也可以用NSFileManager去查找和遍历目录：我们工程中的资源文件会存在应用目录，需要用NSBundle去读取。

APP在运行过程中，有时候需要临时保存一些变量，在下次运行时读取，此时可以用轻量级的持久化工具NSUserDefault，如果数据量比较大则需要考虑使用数据存储。SQLite3是iOS中最常用的数据库，通常我们会使用第三方封装库FMDB来操作，简化代码逻辑。

如果涉及到安全相关的敏感数据，则不应该 保存在文件、数据库等可以被抓取的地方。此时可以使用iOS提供的keychain对敏感数据进行保存。keychain的数据是经过加密处理，具有较高的安全性。

再将对象转换成二进制数据，以及将二进制数据转换成对象时，可以使用系统提供的NSCoding协议，也可以使用第三方库YYModel。

课后思考

  1. NSUserDefault和MMKV，两者各自的优缺点是什么？
  2. 一个App在选择用什么数据库的时候，要考虑哪些因素？
  3. YYModel的实现原理是什么？
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